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1、廣東省汕頭市澄海中學(xué)高中物理 第11-12章 振動和波 單擺練習(xí)1 新人教版選修3-4【知識概要】1. 單擺：在細(xì)線的一端掛上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的_和_可以忽略，球的直徑比_短得多，可以忽略，這樣的裝置叫做單擺這是一種理想化的模型，一般情況下細(xì)線（桿）下接一個(gè)小球的裝置都可作為單擺2單擺振動可看做簡諧運(yùn)動的條件是：在同一豎直面內(nèi)擺動,擺角很?。ǎ?。3單擺振動的回復(fù)力是_，不能說成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回復(fù)力是零，但合力是向心力，指向懸點(diǎn)，不為零。4.單擺的周期： T=_，與小球是否運(yùn)動無關(guān)與擺球質(zhì)量m、振幅A都無關(guān)。其中擺長指_的距離，重力加速度為單擺所在處的
2、測量值。要區(qū)分?jǐn)[長和擺線長。秒擺：周期為2s的單擺其擺長約為lm.【課堂例題】【例1】（ ）單擺擺球多次通過同一位置時(shí)，下述物理量不變化是： A位移； B速度； C加速度； D動能； E擺線張力【例2】（ ）對單擺的振動，以下說法中正確的是：A.單擺擺動時(shí)，擺球受到的向心力大小處處相等 B.單運(yùn)動的回復(fù)力是擺球所受合外力C.擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)所受回復(fù)力為零 D.擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)所受合外力為零【例3】（ ）擺長為L的單擺做簡諧振動，若從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，（取作t=0），當(dāng)振動至 時(shí)，擺球具有負(fù)向最大速度，則單擺的振動圖象是圖中的：【例4】（1）在用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，測得懸線長為l，擺球直
3、徑為d，完成n次全振動所用時(shí)間為t，則重力加速度為大小g= 。(2）把一個(gè)秒擺由地面移至距地面高度為地球半徑1倍的高處，則它的周期將變?yōu)?s。（3）一個(gè)單擺在山腳處（可以認(rèn)為是海平面高度），測得其周期為T，將其移至山頂處，測得其周期變化了T，不考慮擺長隨溫度變化，設(shè)地球半徑為R，則山高為 。【例5】 如圖所示，擺長為L的單擺，原來的周期為T?，F(xiàn)在在懸點(diǎn)O的正下方A點(diǎn)固定一顆釘子，使OA=L/3，則這個(gè)擺完成一次全振動所需的時(shí)間是 。（寫出計(jì)算過程）【鞏固訓(xùn)練】（ ）1.如圖所示，某單擺擺長為，擺球質(zhì)量為m.現(xiàn)將擺球拉至右側(cè)M點(diǎn)由靜止釋放，使其在豎直面內(nèi)做簡諧運(yùn)動，振幅為A，最大偏角為若從釋放時(shí)
4、開始計(jì)時(shí)：單擺振動過程中，系統(tǒng)機(jī)械能為mgA單擺振動過程中，擺線的拉力始終大于重力經(jīng)過，擺球回到最低點(diǎn)（）在最低點(diǎn)，擺球加速度為）以上說法正確的是：A B C D（ ）2.同一地點(diǎn)的甲、乙兩單擺的振動圖象如圖所示,下列說法中正確的是：A.甲、乙兩單擺的擺長相等 B.甲單擺的機(jī)械能比乙擺小C.兩擺球先后經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為T/2D.兩擺球先后經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為T/43. 如圖所示為一單擺和它的振動圖象，O為平衡位置B、C為最大位移處，規(guī)定向右為正方向，試回答：(1)振幅和周期各為多大？單擺在振動過程中哪個(gè)位置時(shí)作為起始時(shí)刻（即t =0）？(2)當(dāng)t = 0.75秒時(shí)，單擺通過哪個(gè)位置？運(yùn)動的方向向哪里？(3)在t = 0.50.75秒的時(shí)間內(nèi)，單擺的位移、速度、加速度、動能、勢能、機(jī)械能的大小分別怎樣變化？（4）若單擺的擺長為l，擺球質(zhì)量為m，當(dāng)擺角為時(shí)，單擺的總機(jī)械能為多大？abO4如圖所示，一個(gè)半徑為R的大球面鏡固定在水平面，其最低點(diǎn)是O點(diǎn)。將一只小球a從鏡面上離O點(diǎn)不遠(yuǎn)處無初速釋放，同時(shí)將另一只小球b從O點(diǎn)正上方某一位置由靜止釋放。為使在b球落到鏡面上時(shí)兩球發(fā)生碰撞，求：b球開始下落時(shí)在O點(diǎn)正上方多高處？（兩小球都可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)摩擦和空氣阻力。）2
高中物理 第1112章 振動和波 單擺練習(xí)1 新人教版選修34
